600MW机组制粉系统的逻辑优化设计和改进的研究

1、600MW机组制粉系统的逻辑优化设计和改进的研究 华北电力大学(北京)硕士学位论文600MW机组制粉系统的逻辑优化设计和改进的研究姓名:崔建鲁申请学位级别:硕士专业:动力工程指导教师:付忠广;王春溪20050520本论文从分析 机组双进双出磨煤机控制系统的现状和存在的问题入手, 阐述了聊城电厂 机组磨煤机存在的诸如在逻辑设计中和逻辑组态中存在的问题,现场设备的可靠性、控制回路故障方面存在的不足,并针对这些问题和不足进行了分析和研究。为了保证机组安全稳定运行,对磨煤机在 中的控制逻辑、现场设备进行了有益的改进,为其他的类似工程提供了借鉴。关键词 磨煤机,分散控制系统 ,逻辑 本论文从分析 机组双

2、进双出磨煤机控制系统的现状和存在的问题入手, 阐述了聊城电厂机组磨煤机存在的诸如在逻辑设计中和逻辑组态中存在的问题,现场设备的可靠性、控制回路故障方面存在的不足,并针对这些问题和不足进行了分析和研究。为了保证机组安全稳定运行,对磨煤机在 中的控制逻辑、现场设备进行了有益的改进,为其他的类似工程提供了借鉴。关键词 磨煤机,分散控制系统 ,逻辑鱼片 口明本人郑重声明 此处所提交的工程硕士专业学位论文机组制粉系统的逻辑优化设计和改进的研究,是本人在华北电力大学攻读 程硕士专业学位期间,在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人己经发表

3、或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。期。学位论文作者签名 日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即 学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件 学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文 学校可允许学位论文被查阅或借阅 学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文 同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。涉密的学位论文在解密后遵守此规定导师签名作者签名 鱼日 期日 期

4、 华北电力大学工程硕士专业学位论文第一章 绪 论在国内外的发展动态分散型控制系统 简称,是继直接作用式气动仪表、气动单元组合仪表、电动单元组合仪表和组件组装式仪表之后的新一代控制系统。分散型控制系统是一种控制功能分散、操作显示集中,采用分级结构的智能站网络。其目的在于控制或控制、管理一个工业生产过程或工厂。它是采用计算机、通信和屏幕显示技术,实现对生产过程的数据采集、控制和保护等功能,利用通信技术实现数据共享的多计算机监控系统。其主要特点是功能分散、数据共享、可靠性高。根据具体情况也可以是硬件布置上的分散。是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提,从生产过程综合自动化的角度出发

5、,按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的,以微处理机为核心,结合了控制技术、通信技术和图形显示技术的新型控制系统 是继 年问世后,由公司在 年首先推出的系统。即 ,它只有模拟量控制。随后,相继有几十家美国仪表公司也推出自己的系统。同时,由于的高额利润,负责制造传动设备的公司和计算机公司也开始涉及的开发、生产从不同方向发展起来的 在结构上、软件方面有些区别。仪表公司开发的的控制器的软件部分比较符合仪表工程人员应用的习惯,特别是组态方式比较方便。传动公司设计的 部分比较好。计算机公司设计的的人机界面比较友好。相继出现的有 、 日本横河的 东芝的英国的德国的 、瑞典的等 国内的有和利时推出 第

6、四代 系统、浙大中控推出系统、新华推出系统、国电智深公司的 等随着计算机技术的发展,在硬件结构、软件应用和网络协议方面,大约有三次比较大的变革。表现在操作站、网络、现场总线三个方面。七十年代操作站的硬件、操作系统、监控软件都是专用的,由各厂家自己开发的,操作站也没有动态流程图,只有文本显示。通讯网络的协议基本上都是采用轮询方式的,在网络上设交通指挥器。八十年代就发生变化了,通讯网络较多地使用令牌方式九十年代操作站出现了通用操作站,打开了形成的自动化“孤岛”。自动化“孤岛”的形成,既有历史原因,也有商业原因,而更重要的是商业原因。九十年代末通讯网络有部分开始采用以太网世纪初和 系统相结合, 的信

7、号送到全厂和存入工厂数据库。供管理人员查组成综合管理信息系统载体采用光纤网和 线网相结合的方式。传输数据询。 系统的数据传输,华北电力大学工程硕士专业学位论文第一章 绪 论在国内外的发展动态分散型控制系统 简称,是继直接作用式气动仪表、气动单元组合仪表、电动单元组合仪表和组件组装式仪表之后的新一代控制系统。分散型控制系统是一种控制功能分散、操作显示集中,采用分级结构的智能站网络。其目的在于控制或控制、管理一个工业生产过程或工厂。它是采用计算机、通信和屏幕显示技术,实现对生产过程的数据采集、控制和保护等功能,利用通信技术实现数据共享的多计算机监控系统。其主要特点是功能分散、数据共享、可靠性高。根

8、据具体情况也可以是硬件布置上的分散。是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提,从生产过程综合自动化的角度出发,按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的,以微处理机为核心,结合了控制技术、通信技术和图形显示技术的新型控制系统 是继 年问世后,由公司在 年首先推出的系统。即 ,它只有模拟量控制。随后,相继有几十家美国仪表公司也推出自己的系统。同时,由于的高额利润,负责制造传动设备的公司和计算机公司也开始涉及的开发、生产从不同方向发展起来的 在结构上、软件方面有些区别。仪表公司开发的的控制器的软件部分比较符合仪表工程人员应用的习惯,特别是组态方式比较方便。传动公司设计的 部分比较

9、好。计算机公司设计的的人机界面比较友好。相继出现的有 、 日本横河的 东芝的英国的德国的 、瑞典的等 国内的有和利时推出 第四代 系统、浙大中控推出系统、新华推出系统、国电智深公司的 等随着计算机技术的发展,在硬件结构、软件应用和网络协议方面,大约有三次比较大的变革。表现在操作站、网络、现场总线三个方面。七十年代操作站的硬件、操作系统、监控软件都是专用的,由各厂家自己开发的,操作站也没有动态流程图,只有文本显示。通讯网络的协议基本上都是采用轮询方式的,在网络上设交通指挥器。八十年代就发生变化了,通讯网络较多地使用令牌方式九十年代操作站出现了通用操作站,打开了形成的自动化“孤岛”。自动化“孤岛”

10、的形成,既有历史原因,也有商业原因,而更重要的是商业原因。九十年代末通讯网络有部分开始采用以太网世纪初和 系统相结合, 的信号送到全厂和存入工厂数据库。供管理人员查组成综合管理信息系统载体采用光纤网和 线网相结合的方式。传输数据询。 系统的数据传输,华北电力大学工程硕士专业学位论文多的地方采用光纤,数据少的地方用 线,很像公共交通中的高速公路和国道联合使用一样。称为对称数字订户线 技术。国内已有非对称数字订户线 技术总的来看,本身的 板变化主要体现在 板 的转换位数 操作站的变化体现在软、硬件的改变,通讯网络结构、协议的改进“。控制器相对来讲变化要小的多。它只是由于芯片水平的提高而作一些调整。

11、功能块的算法和组态方式是不变的。操作站主要表现在由专用机变化到通用机,监控软件由专用逐渐变化到通用。如普通微机 机 和小型机、 和用于操作站专用操作站的硬件在 年代初就被淘汰。后来专用操作系统也被淘汰。目前许多 系统的操作系统采用或其变种,也有中、小系统采用 操作系统。相比较来看,的稳定性要好一些,采用 操作系统的死机现象发生较多。 的另一个重要发展是 现场总线作为控制器的输入、输出。把现场总线作为的输入、输出板,目的是解决远程信号的数据传输问题。如把 总线做成的一种输入板,可以有 个变送器连接在 总线上。又如总线作为 的 回路控制器的输入、输出,把两个控制回路的控制器的控制回路增加到 个控制

12、回路。同时还能有 个开关量的输入输出。变送器、执行机构和的控制器的距离可达 公里以上。不仅解决了远程信号的数据传输问题,还节省了大量的连接电缆,降低工程造价,节约大量经费 当前面临着现场总线控制系统 技术的挑战,尽管现场总线的国际标准不理想,但作为一种技术趋势己经是不可阻挡了聊城电厂 机组 系统的应用效果聊城电厂 机组的系统采用的公司的 分散控制系统。控制系统的功能包括 机组模拟量调节系统、顺序控制系统汽轮机轴系检钡 、汽轮机应力估算系统燃烧器管理控制系统数据采集系统 操作和监视系统和主要辅机控制系统等均由系统组态实现,集散控制系统的配置高度体现了现代化火力发电厂的自动化水平。目前在我国关于的

13、应用非常之多,在各个行业、各个单位的具体应用不尽相同,但是,不同的方案有着不同的应用范围,聊城电厂是山东省第一台 级“ ”火焰燃煤发电机组, 机组在 年 月份通过了 小时试运行,在机组总启动和试运行期间,发生了多次由于制粉系统故障跳闸导致的减负荷和机组跳闸事故,给安全运行带来了极大的隐患,另外,由于逻辑设计的不合理,磨煤机启动的时间过长,需要投入大量燃油进行助燃,以防机组工况不稳造成机组减负荷甚至锅炉灭火,对经济运行十分不利。华北电力大学工程硕士专业学位论文多的地方采用光纤,数据少的地方用 线,很像公共交通中的高速公路和国道联合使用一样。称为对称数字订户线 技术。国内已有非对称数字订户线 技术

14、总的来看,本身的 板变化主要体现在 板 的转换位数 操作站的变化体现在软、硬件的改变,通讯网络结构、协议的改进“。控制器相对来讲变化要小的多。它只是由于芯片水平的提高而作一些调整。功能块的算法和组态方式是不变的。操作站主要表现在由专用机变化到通用机,监控软件由专用逐渐变化到通用。如普通微机 机 和小型机、 和用于操作站专用操作站的硬件在 年代初就被淘汰。后来专用操作系统也被淘汰。目前许多 系统的操作系统采用或其变种,也有中、小系统采用 操作系统。相比较来看,的稳定性要好一些,采用 操作系统的死机现象发生较多。 的另一个重要发展是 现场总线作为控制器的输入、输出。把现场总线作为的输入、输出板,目

15、的是解决远程信号的数据传输问题。如把 总线做成的一种输入板,可以有 个变送器连接在 总线上。又如总线作为 的 回路控制器的输入、输出,把两个控制回路的控制器的控制回路增加到 个控制回路。同时还能有 个开关量的输入输出。变送器、执行机构和的控制器的距离可达 公里以上。不仅解决了远程信号的数据传输问题,还节省了大量的连接电缆,降低工程造价,节约大量经费 当前面临着现场总线控制系统 技术的挑战,尽管现场总线的国际标准不理想,但作为一种技术趋势己经是不可阻挡了聊城电厂 机组 系统的应用效果聊城电厂 机组的系统采用的公司的 分散控制系统。控制系统的功能包括 机组模拟量调节系统、顺序控制系统汽轮机轴系检钡

16、 、汽轮机应力估算系统燃烧器管理控制系统数据采集系统 操作和监视系统和主要辅机控制系统等均由系统组态实现,集散控制系统的配置高度体现了现代化火力发电厂的自动化水平。目前在我国关于的应用非常之多,在各个行业、各个单位的具体应用不尽相同,但是,不同的方案有着不同的应用范围,聊城电厂是山东省第一台 级“ ”火焰燃煤发电机组, 机组在 年 月份通过了 小时试运行,在机组总启动和试运行期间,发生了多次由于制粉系统故障跳闸导致的减负荷和机组跳闸事故,给安全运行带来了极大的隐患,另外,由于逻辑设计的不合理,磨煤机启动的时间过长,需要投入大量燃油进行助燃,以防机组工况不稳造成机组减负荷甚至锅炉灭火,对经济运行

17、十分不利。华北电力大学工程硕士专业学位论文因此,从的逻辑组态优化和热工现场设备方面合理改进制粉系统的就地设备、磨煤机的启动逻辑和跳闸逻辑及运行调整方式对机组的安全经济运行有着重要的意义。本课题主要研究的内容本论文针对聊城电厂 机组制粉系统运行中暴露出来的问题,拟开展对磨煤机控制系统进行改进的研究。探讨聊城电厂 机组分散控制系统及其特点制粉系统在运行中遇到的问题并进行分析聊城电厂 机组制粉系统的优化启动和逻辑修改在上的实现,现场控制设备改进的实现及探讨研究工作计划年一 年 对一聊城电厂 机组制粉系统存在的问题进行研究分析 年 年 针对聊城电厂 机组制粉系统在现场设备和逻辑方面存在的问题进行改造和

18、逻辑修改 年一 年 对修改的后的制粉系统现场设备和逻辑进行效果验证华北电力大学工程硕士专业学位论文因此,从的逻辑组态优化和热工现场设备方面合理改进制粉系统的就地设备、磨煤机的启动逻辑和跳闸逻辑及运行调整方式对机组的安全经济运行有着重要的意义。本课题主要研究的内容本论文针对聊城电厂 机组制粉系统运行中暴露出来的问题,拟开展对磨煤机控制系统进行改进的研究。探讨聊城电厂 机组分散控制系统及其特点制粉系统在运行中遇到的问题并进行分析聊城电厂 机组制粉系统的优化启动和逻辑修改在上的实现,现场控制设备改进的实现及探讨研究工作计划年一 年 对一聊城电厂 机组制粉系统存在的问题进行研究分析 年 年 针对聊城电

19、厂 机组制粉系统在现场设备和逻辑方面存在的问题进行改造和逻辑修改 年一 年 对修改的后的制粉系统现场设备和逻辑进行效果验证? 一一一一一一进逃鱼丝登三燮些查业尝位论文第二章聊城电厂机组特性、系统介绍及制粉系统问题分析 聊城电厂 机组机组特性聊城电厂一期工程安装有两台 燃煤汽轮发电机组,电力通过 输电线路经聊城变电站接入山东电网。聊城电厂一期工程是中外合作建设项目。其主要设备供货情况为 锅炉由英国巴布科克能源 提供 汽轮机由上海汽轮机生产发电机由上海汽轮发电机生产 主变压器由沈阳变压器厂生产 控制系统采用英国 分散控制系统。锅炉为亚临界、 ”火焰、单炉膛、中间一次再热、自然循环、平衡通风、固态排

20、渣、悬吊式燃煤汽包炉。锅炉总体布置见图图 聊城电厂“ ”型火焰锅炉总体布置示意图? 一一一一一一进逃鱼丝登三燮些查业尝位论文第二章聊城电厂机组特性、系统介绍及制粉系统问题分析 聊城电厂 机组机组特性聊城电厂一期工程安装有两台 燃煤汽轮发电机组,电力通过 输电线路经聊城变电站接入山东电网。聊城电厂一期工程是中外合作建设项目。其主要设备供货情况为 锅炉由英国巴布科克能源 提供 汽轮机由上海汽轮机生产发电机由上海汽轮发电机生产 主变压器由沈阳变压器厂生产 控制系统采用英国 分散控制系统。锅炉为亚临界、 ”火焰、单炉膛、中间一次再热、自然循环、平衡通风、固态排渣、悬吊式燃煤汽包炉。锅炉总体布置见图图

21、聊城电厂“ ”型火焰锅炉总体布置示意图? 一一一一一兰 兰口题夔上 位论文制粉系统采用正压直吹式,设有两台 容量的一次风机提供一次热、冷风输送煤粉。共配有 台双进双出筒式低速钢球制粉系统。磨煤机为美国 公司生产,型号为 ,筒体直径,筒体长度 有效长度,筒体有效容积 ,筒体转速离心式粗粉分离器直径 ,最大钢球装载量 。在设计风煤比下,磨煤机设计最大出力 ,燃煤的为,煤粉细度为 即 筛子的通过率为磨煤机的组件图见图双进双出珠乡帆翅件困五 球玲帆犯件 盆一盛物录,一一分祥 出书 堪? 盖核,翔街绝里。 一峭奋脸润洛系倪图聊城电厂双进双出磨煤机组件图锅炉蒸汽温度调节方式为 过热蒸汽采用两级喷水减温 再

22、热蒸汽是利用炉底注入热风来调整汽温,且在再热器入口设有事故喷水以备紧急时投用。锅炉按滑压运行设计,以带基本负荷为主,并能满足调峰和调频要求。汽轮机为亚临界、中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式,设计额定功率为 最大功率 工况,高压缸为双层缸结构,中压缸为双流对称结构、亦为双层缸,两个低压缸结构相同,均为双层内缸加一外缸的三层缸结构,双流反向布置。汽机给水系统设计有 台 容量的汽动变速给水泵、一台 容量的电动给水泵作为启动和备用泵,小机设有高、低压两路汽源,自动内切换,并可采用辅助蒸汽冲转。小机排汽至主机凝汽器。机组设计采用高压缸启动方式,热态可采用中压缸启动方式。发电机为全封闭、自通风、强制润滑

23、、水氢氢冷却,圆筒形转子、隐极式无刷励磁同步发电机。定子绕组为直接水冷,定、转子铁芯及转子绕组为氢冷。密封油系统采用双流双环式密封瓦,励磁方式为无刷高起始响应、可控硅旋转整流式。发电机主变采用分相式,其出口通过线路组直接接入 聊城变电站,机共用两台启备变以提供备用动力电源,两台机各有一台柴油发电机组作为备用华北电力大学工程硕十专业学位论文保安电源。聊城电厂 机组 系统的特点聊城电厂一期工程 机组的热工自动化系统采用分散控制系统辅以 等系统协调配合,实现单元机组的机、炉、电集中控制。两台机组共设一个集控室。在集控室内运行人员通过操作台上的键盘鼠标及部分重要控制按钮完成机组启停和正常运行的监视和控

24、制,当系统故障时,通过后备盘上的少量的重要监视仪表和控制手段,实现机组安全停机。 系统采用的公司的 分散控制系统。控制系统的功能包括 机组模拟量调节系统、顺序控制系统 、汽轮机轴系检测汽轮机应力估算系统燃烧器管理控制系统、数据采集系统操作和监视系统和主要辅机控制系统等均由系统组态实现,集散控制系统的配置高度体现了现代化火力发电厂的自动化水平。分散控制系统生产厂家的前身是英国艾萨格一贝利公司,生产的分散控制系统为原 系统,后升级为 系统。该公司有设计和生产分散控制系统几十年的经验,设备和系统遍布世界各地,在中国国内也拥有广大的用户。系统是目前世界上使用最广泛、最先进的分散控制系统之一 也是山东省

25、继美国公司的型、 公司的 公司 型分散控制系统后引进的第四种类型的 系统,是在山东省使用的一种新型的分散控制系统 它实现对机组绝大部分设备的监视和控制,并与其它控制系统进行通讯。分散控制系统通常由过程控制单元级、数据通讯网络和操作管理级等硬、软件设备,配以灵活、实用的应用软件,构成可靠、安全的控制系统,实现对生产过程的集中监视、操作和管理,完成机组的发电任务。 分散控制系统为公司九十年代中期推出,融过程控制和企业管理为一身的新一代分布过程控制系统。 分散控制系统不但继承了传统分散控制系统的特点,而且还进一步发扬了分布式控制系统的优点 控制器物理位置分散、控制功能分散、系统功能分散及显示、操作、

26、记录、管理集中的功能,而且更加注重当今世界先进技术如微处理器技术、图形显示技术、高速通信技术、先进和现代控制技术,该系统己形成一个功能更加完善、更具时代气息的控制体系。它方便的对外部设备通信接口,如与系统的接口、同电气系统的接口,使之成为更具有决策管理性能、开放的新型分布式控制系统。华北电力大学工程硕十专业学位论文保安电源。聊城电厂 机组 系统的特点聊城电厂一期工程 机组的热工自动化系统采用分散控制系统辅以 等系统协调配合,实现单元机组的机、炉、电集中控制。两台机组共设一个集控室。在集控室内运行人员通过操作台上的键盘鼠标及部分重要控制按钮完成机组启停和正常运行的监视和控制,当系统故障时,通过后

27、备盘上的少量的重要监视仪表和控制手段,实现机组安全停机。 系统采用的公司的 分散控制系统。控制系统的功能包括 机组模拟量调节系统、顺序控制系统 、汽轮机轴系检测汽轮机应力估算系统燃烧器管理控制系统、数据采集系统操作和监视系统和主要辅机控制系统等均由系统组态实现,集散控制系统的配置高度体现了现代化火力发电厂的自动化水平。分散控制系统生产厂家的前身是英国艾萨格一贝利公司,生产的分散控制系统为原 系统,后升级为 系统。该公司有设计和生产分散控制系统几十年的经验,设备和系统遍布世界各地,在中国国内也拥有广大的用户。系统是目前世界上使用最广泛、最先进的分散控制系统之一 也是山东省继美国公司的型、 公司的

28、 公司 型分散控制系统后引进的第四种类型的 系统,是在山东省使用的一种新型的分散控制系统 它实现对机组绝大部分设备的监视和控制,并与其它控制系统进行通讯。分散控制系统通常由过程控制单元级、数据通讯网络和操作管理级等硬、软件设备,配以灵活、实用的应用软件,构成可靠、安全的控制系统,实现对生产过程的集中监视、操作和管理,完成机组的发电任务。 分散控制系统为公司九十年代中期推出,融过程控制和企业管理为一身的新一代分布过程控制系统。 分散控制系统不但继承了传统分散控制系统的特点,而且还进一步发扬了分布式控制系统的优点 控制器物理位置分散、控制功能分散、系统功能分散及显示、操作、记录、管理集中的功能,而

29、且更加注重当今世界先进技术如微处理器技术、图形显示技术、高速通信技术、先进和现代控制技术,该系统己形成一个功能更加完善、更具时代气息的控制体系。它方便的对外部设备通信接口,如与系统的接口、同电气系统的接口,使之成为更具有决策管理性能、开放的新型分布式控制系统。华北电力大学工程硕士专业学位论文 分散控制系统对现场设备的控制分为 级控制,分别是功能组控制级、子组控制级以及驱动控制级 每一级均独立于它上一级运行,如这一级自身控制不能完全实现,它将被自动的切换至下一级。这样运行人员就可以完成对一个系统及至一台设备的控制,最大限度地保障运行的可靠性。另外 分散控制系统标准配置提供了多功能处理器模件、通信

30、系统和模块化电源系统等冗余方式,当一路设备出现故障时不会影响整个系统运行且可在线故障排除。系统的结构如图卜? 了卜 叮 ?戈 ,司蔽祥二二二二二二洲甘二 。二 中 以只目日璐儡。日一图 一 聊城电厂 系统结构图聊城电厂 机组制粉系统工作中的问题制粉系统及其配套的设备聊城电厂 机组锅炉采用“ ”火焰燃烧方式,配备冷一次风正压直吹式双进双出钢球磨制粉系统。 ”火焰燃烧方式是继在菏泽电厂投运之后,山东第二家投运的机组。锅炉所配用的为英国 公司设计的双进双出钢球磨煤机,每台炉配用六台,正常情况下,五台运行一台检修备用,满足锅炉最大负荷燃煤供?兰皇垄查堂三型堕主童些堂堡鲨苎分散控制系统对现场设备的控制分

31、为级控制,分别是功能组控制级、子组控制级以及驱动控制级:每一级均独立于它上一级运行,如这一级自身控制不能完全实现,它将被自动的切换至下?级。这样运行人员就可以完成对一个系统及至一台设备的控制,最大限度地保障运行的可靠性。另外分散控制系统标准配置提供了多功能处理器模件、通信系统和模块化电源系统等冗余方式,当一路设备出现故障时不会影响整个系统运行且可在线故障排除。系统的结构如图.铲:帮一:凸忧袅啪凸.二三.舀一羹刨。舀二图?聊城电厂系统结构图.聊城电厂机组制粉系统工作中的问题.制粉系统及其配套的设备聊城电厂机组锅炉采用“”火焰燃烧方式,配备冷一次风正压直吹式双进双出钢球磨制粉系统。“”火焰燃烧方式

32、是继在菏泽电厂投运之后,山东第二家投运的机组。锅炉所配用的为英国公司设计的双进双出钢球磨煤机,每台炉配用六台,正常情况下,五台运行一台检修备用,满足锅炉最大负荷燃煤供华北电力大学丁程硕士专业学位论文应量,该磨煤机主要有以下几部分组成:罐体、大小齿轮、传动部减速机带空气离合器、主电机、盘车装置、进出口料斗、风管、粉管、分离器等组成,其工作原理为:煤从给煤机经落煤管进入进出口料斗,在罐体两端螺旋管的作用下进入罐体研磨;一次热风取自锅炉一次热风道,调和温度适宜的热风自磨煤机热风母管分成两路进入磨两端进出料斗,与原煤混合一起进入罐体,在两端正常运行的情况下,形成非常对称的研磨回路,煤粉随热风经料斗出料

33、端沿着粉管道进入离心式分离器,煤粉经分离器分离后,合格的煤粉从出口经送粉管道进入锅炉燃烧,不合格的粗粉经分离器回粉管配有气动锁气器与原煤混合进入罐体重新研磨。为了防止煤粉从螺旋管密封处漏粉,配备了一套密封风系统,有两台密封风机通过母管向各台磨煤机提供密封风。冷的密封风相对起到冷却螺旋管的作用,有利于降低轴瓦温度。磨煤机的系统结构见图?。图?双进双出球型磨煤机示意图双进双出磨煤机的制粉量取决于热一次风量与分离器的开度,在分离器开度一定的情况下,通过调节磨煤机进口各风门达到调节制粉量的大小,并保持磨煤机罐华北电力大学工程硕士专业学位论文体料位处于一定位置。通过调节密封风档板来维持密封风与一次风有一

34、个恒定的压差,维持磨煤机正常运行。磨煤机配有一套蒸汽灭火管道来自辅汽系统,其作用是防止磨煤机内部因摩擦、积粉等原因引起的着火或爆炸。每台磨煤机配有一套高低压润滑油系统和大小齿轮喷射润滑装置。润滑油系统高压油部分包括一台高压油泵和分成两路的高压油的管道,在磨煤机启动时向主轴承提供高压顶轴油;低压油部分包括两台低压油泵和一路共用的低压油管道,两台油泵互为备用,向主轴承提供喷洒润滑油;喷射润滑装置与空气离合器控制装置组装为一体,主要作用是向大小齿轮提供啮合润滑油与吹扫压缩空气和空气离合嚣调节用的仪用压缩空气。从上描述可以看出,此型磨煤机由两端完全对称的给煤机进煤,由两端完全对称的分离器出粉,故被称为

35、双进双出球型磨煤机。此磨煤机的主要优点是效率高、运行可靠、快速响应各种负荷工况运行,且能够实现磨煤机的单/双端切换功能。由于磨煤机正压运行,在耳轴的固定部分和转动部分之间,密封风机提供反向压力以防止煤粉泄漏。磨煤机配制一套惰性置换系统,目的是在磨煤机运行条件要求的情况给磨进行充惰,一旦有着火报警,可以喷高压蒸汽进行灭火。磨煤机的加钢球方式是利用每台磨自身的一套供球系统,对磨煤机无需停运的情况下,即可给磨煤机力钢球。这种磨煤机在不同负荷条件下,通过调整磨料位实现风、粉配比,磨煤机燃料根据锅炉负荷的不同而变化。进入磨的原煤量必须随之变化。无论什么负荷下,磨内部的料位必须固定保持。磨内部的料位借助于

36、料位检测器进行控制,有两种方式:一是借助于磨内部的两点之间的差压,差压料位测量系统是基于深管探针测量原理进行工作的:磨内部这两点之间的差压代表磨内部的煤粉量多少,通过控制给煤机转速保持其固定。设定点与实测磨内部压差之间的差值送至给煤机转速执行器。二是借助于音感变送器电子耳朵:由于磨煤机运行时,钢球发出的噪音与填煤量的多少,有一定函数关系。通过试验求出这条函数曲线,根据这条函数曲线对磨煤机的料位进行控制。在聊城电厂工程中,应用了电耳对磨煤机进行料位控制。.,聊城电厂双进双出磨煤机启动顺控介绍聊城电厂双进双出磨煤机在上的启动步骤共有步,每个步骤之间环环相扣,如果启动时某一个步骤出现故障,程序就会停

37、留在这一步不往下进行,导致启动时间延长,油耗增加,磨煤机的启动步骤见图:攘剥/盏毒母“/瘟黼毫叶网./鸶黛霉多慢干/萎壶;黼虹/鑫椭渗恫/薯去黟矗梦咽/羹盅嚣弋咽/型 /?、轳“/主摊。碗馏 .倒/蹴咽/型/嚣高豺慢、/:曩怙“多埕 :/剖图?聊城电厂双进双出磨煤机启动步骤各个步骤说明如下:?些墨垄奎堂兰塑堡主童些堂垡丝苎从手动或自动主控选择磨煤机启动顺序有效,在手动或自动主控开始启动顺序指令发出之前,检查磨煤机顺序启动必须满足以下各个条件磨预启动条件:任一台给煤机有效从上有显示?给煤机无故障给煤机无跳闸给煤机选择远操?给煤机没断电给煤机入口没堵塞给煤机出口没堵塞煤仓无火灾报警?磨内无火灾报警

38、?密封风机入口温度不高惰性置换阀准备好,后,磨需要充惰,充惰时可能造成磨内超压,运行人员可根据锅炉安全情况,决定开启磨出口阀,提供磨内蒸汽泄漏的通道。充惰时间为小时秒左右,手动停运或充惰时间结束自动关闭充惰阀开启磨充惰阀必须满足以下条件:磨紧急停运?密封风挡板关闭手动操作磨润滑油温度允许磨润滑油箱油位正常磨马达启动允许条件:?最大启动时问限制未设置就地磨启动允许:开关室钥匙联锁正常;离合器啮合压力磨马达两端个轴承温度都不磨马达个定子温度都不当以上条件都满足,且接受启动顺控指令,方执行下一步。检查冷却水系统,必须满足以下条件:或冬天不需要冷却水冷却水流量正常/轴承冷却水流量允许减速器冷却水流量正

39、常若检查冷却水系统延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。磨煤机准备指令,则去动作执行以下挡板或阀门,这些挡板到位后,自华北电力大学工程硕士专业学位论文一?一动复位此锁定指令信号。如:到的关热风挡板等。?关闭磨两端一次风隔离挡板关闭热次风控制挡板打开冷次风控制挡板关闭磨一次风总隔离挡板关闭磨两端旁路控制阀关闭磨两端分离器出口阀关闭磨两台给煤机入口阀关闭磨两台给煤机出口阀在磨启动之前,必须建立“磨准备好”信号,要求所有磨两端一次风隔离挡板、热一次风控制挡板、磨一次风总隔离挡板、磨两端旁路控制阀、磨两端分离器出口阀、磨两台给煤机入口阀、磨两台给煤机出口阀、磨加钢球隔离阀、磨加钢球

40、隔离门等都必须关闭、冷一次风控制挡板打开。并且要求磨煤机的料位控制在手动状态。以上条件都满足后,“磨准备好”信号建立,执行下一步。若延时段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。启动磨润滑油系统即:根据所选油泵主/备方式去肩动相应的油泵当油箱油位正常、油温合适的情况下,操作人员可以从画面上或就地手动开启低压润滑油泵;任一台低压润滑油泵运行联启高压润滑油泵供油到耳轴下部,产生一层油膜,为将耳轴顶起并使其转动润滑做好充分的准备。若磨润滑油系统投运任一台泵运行且泵运行且未选,执行第步。若延时段时间后,以上条件不能满足,则发出肩动第步故障显示。:可选择的切换按钮,是程序中设置的一个断点信号。

41、运行人员可根据情况选择,即可手动控制执行下一步。开给煤机入口和出口隔离阀当给煤机有效、煤仓无火灾报警、无强制关信号等允许开启条件成立后,操作人员可以从画面上或就地手动开启给煤机入口和出口隔离阀。根据选择情况单端驱动端;单端非驱动;双端,动作开相应的给煤机八:和出口隔离阀。单端驱动端即偶数侧;单端非驱动即奇数侧;双端即、两侧单端非驱动端运行选择或双端运行选择且给煤机入口、出口隔离阀全开单端驱动端运行选择或双端运行选择且给煤机入口、出口隔离阀全开以上任一条件满足后,执行下一步。若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。打开密封风隔离挡板,?兰里垄查堂圭堡堡±主些堂垡丝苎

42、当磨两端轴承油位合适、密封风隔离挡板未全开或密封风压力不合适、无及磨紧急停运信号等允许开启条件成立后,操作人员可以从画面上或就地手动打开密封风隔离挡板。若密封风挡板打开且密封风差压正常,执行下一步。若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。投运油枪根据选择情况单端驱动端;单端非驱动;双端,投运相应的油枪。单端驱动端即、油枪;单端非驱动即、油枪;双端即、油枪。如果相对应的油枪投运正常有火检后,执行下一步。若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。开旋风分离器排气隔离阀和旋风分离器煤粉出口隔离阀当相应的油枪投运有火、无火检故障锁定及磨煤机离合器跳闸信号等允许开启

43、条件成立后,操作人员可以从画面上或就地手动打开旋风分离器排气隔离阀和旋风分离器煤粉出口隔离阀。根据选择情况动作打开分离器排气隔离阀和旋风分离器煤粉出口隔离阀。如果相对应的旋风分离器排气隔离阀和旋风分离器煤粉出口隔离阀打开,执行下一步。若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。开分离器出口隔离阀当相应的油枪投运有火、相应侧的分离器排气隔离阀和旋风分离器煤粉出口隔离阀打开、磨任一端的通过磨出口压力与磨密封风压力计算后得出密封风压力术.、磨内无火灾报警、无火检故障锁定及磨煤机离合器跳闸信号等允许开启条件成立后,操作人员可以从画面上或就地手动打开分离器出口隔离阀。根据选择情况动作打开

44、分离器出口隔离阀单非驱动端或单驱动端或双端全部如果相对应的分离器出口隔离阀打开,执行下一步。若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。开一次风总隔离挡板和一次风隔离挡板当相应的给煤机有效、无磨煤机紧急停运、磨内无火灾报警、相应的分离器出口隔离阀打开、磨密封风压力正常、无及磨紧急停运信号等允许开启条件成立后,操作人员可以从画面上或就地手动打开一次风总隔离挡板和一次风隔离挡板。一方面开一次风总隔离挡板;另一方面根据选择情况,如果相应的给煤机有效,则去开相应侧的单非驱动端或单驱动端或双端全部一次风隔离挡板。如果相对应的一次风总隔离挡板和一次风隔离挡板打开,执行下一步。若延时一段时间

45、后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。?兰皇垄查堂三型堡主耋些兰垡笙苎等待磨煤机风量建立,在上显示“暖磨正在进行,等待一一段时间后,若磨煤机风量建立起来,执行下一步;若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。】启动暖磨顺序“设定磨出口温度为”信号产生靠允许最高磨分离器出口温度来复位,去完成以下动作:在上显示“暖磨正在进行”?去置冷风挡板为“设定磨出口温度为”状态,使此冷风调门调温至,一直到“暖磨完成”。若磨入口、出口温度正常且入口温度不高。一方面显示“磨温度正常”;一方面去设置磨两端的旁路风挡板至%开度,位置正确后,在 显示“旁路风挡板在最小风量”。若磨入口、出口温度

46、正常且旁路风挡板部在%位置后,“设置至最小风量”信号产生,去设置磨至最小风量。?若以下条件都满足:“设置至最小风量”信号存在?分钟的暖磨时间已结束来自的磨一次风量在最小,在上有所显示“暖磨结束”信号产生,且在上有所显示。若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。若“暖磨结束”已完成,无选信号且磨预启动条件详见上都满足,执行下一步。启动磨煤机马达和等待离合器啮合挂闸发启动指令后,磨煤机马达断路器闭合且磨离合器啮合挂闸条件都满足,执行下一步;若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。等待磨煤机差压.磨驱动端、非驱动端的差压都.条件都满足,执行下步;若延时一段时间

47、后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。启动给煤机%给煤机入口、出口阀打开给煤机有效在上有显示磨离合器啮合,磨煤机运行给煤机无以下跳闸信号?给煤机运行,给煤机入口阀未开到位?给煤机运行,给煤机出口阋未开到位?苎皇垄查兰三型望主童些堂垡笙茎磨没运行磨端差压高延时给煤机运行,未丌到位给煤机入口堵塞给煤机出口堵塞?煤仓有火灾报警?磨离合器跳闸?在给煤机运行、给煤桃入阀打开、给煤机转速%,这时皮带上无煤一次风关断挡板开到位磨端差压.给煤机启动使能?一次风总隔离挡板打开?给煤机使能选择即已选择,通过单端、单端、双端?给煤机入口、出口隔离阀打开一次风隔离挡板/打开无给煤机启动允许给煤机不在最小转速以

48、上条件都满足后,产生一个“启动给煤机”的脉冲信号,同时设置给煤机转速在最小。当给煤机运行后,执行下步;若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。等待磨煤机差压.且磨出口温度允许磨煤机差压.上有所显示以下两条件都满足磨煤机非驱动端差压.或单端端运行即分离器出仁】阀打开土关闭磨煤机驱动端差压.或单端端运行即分离器出口阀打开且关闭磨分离器出口温度且。上有所显示以下两条件都满足?磨分离器非驱动端出口温度允许或单端端运行即分离器出口阀打开且关闭?磨分离器驱动端出口温度允许或单端端运行即分离器出口阀打开且关闭以上所有条件都满足,执行下一步;若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第

49、步故障显示。华北电力大学工程硕士专业学位论文磨煤机料位投自动送至,从而自动控制给煤机转速,执行下一步 若延时一段时间后,以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。等待磨煤机建立料位若磨煤机料位%来自,延时后,执行下 步;若延时一段时间后以上条件不能满足,则发出启动第步故障显示。释放磨煤机分离器出口温度至最大值 磨煤机分离器出口温度至最大值允许后,执行下一步。释放一次风控制在自动一次风控制在自动位后,执行下一步。磨启动顺序完成在上有所显示注:在磨运行中,若电流低于,则发“加钢球请求”信号,在上有显不。.制粉系统在运行中存在的主要问题.逻辑设计方面炉膛掉落灰渣遮挡火检导致磨煤机频繁单端跳闸南于锅炉

50、的积灰、挂渣等时常掉落,在下落过程中经过火焰电视与火检探头时会遮挡镜头,使火焰电视变暗,局部的火检信号迅速下降,在的逻辑中,当满足“磨煤机单端对应的两只火检信号都低于%”条件时,则切除磨煤机至单端运行,因这种问题经常发生,导致磨煤机频繁单端跳闸。见图?。曾采取增大炉膛负压措施,但不起作用。因为炉膛掉落灰渣具有突发性与不可控性,给锅炉的安全运行带来了极大的威胁,同时耗费大量燃油。?兰皇垄查堂三堡堡主童些堂垡堕苎图?年月日吹灰时落灰渣火检信号降低情况磨煤机分离器出口挡板的位置与磨煤机离合器的联锁逻辑设计不合理,导致磨煤机单双端运行切换时,开启分离器出口挡板过程中,离合器会跳掉。磨煤机离合器跳闸后,给煤机、给煤机入口阀、分离器出口阀、磨次风挡板、乏气挡板、煤粉出口挡板的联锁关系不符合实际情况,给设备运行带来安全隐患,严重的话,还有可能导致磨煤机内部温度升高而发生火灾的情况。磨煤机运行后,在第步的等待磨煤机差压.条件中,原设计磨煤机差压必须.;在步的等待磨煤机差压.,如果磨煤机的差压大于.,则会发出磨煤机的跳闸指令,使磨煤机停止运行。磨煤机差压是指磨煤机热、冷一次风混合后的调温风在进入磨煤机入口的压力,与调温风经过磨煤机筒体后磨煤机的出口压力相比较,如果两者的差压计算值大于一定的值说明磨煤机内有积煤太多或堵煤现象,为了保护磨煤机的安全运行,则会导致磨煤机